Oko – narząd wzroku

Gałka oczna stanowi niezwykle czuły aparat rejestrujący barwę i natężenie światła. Nie ona jednak widzi – interpretacja obrazów zachodzi w korze mózgu.

R1Dme5HqJrVbP

Ilustracja przedstawia czarny wąski otwór w oku człowieka – źrenicę, przez którą wpada światło.

1. Ochrona oka

Narząd wzroku to para oczu umieszczona z przodu głowy, w zagłębieniach kostnych zwanych oczodołami. Oko składa się z gałki ocznej i aparatu ruchowego, odpowiedzialnego za jej ruchy, a także z aparatu ochronnego.

• Aparat ochronny tworzą brwi i rzęsy, dwie powieki (górna i dolna), spojówka i gruczoł łzowy. Zadaniem aparatu ochronnego jest minimalizowanie wpływu czynników mechanicznych i drobnoustrojów, nawilżanie oraz oczyszczanie przedniej powierzchni oka.

• Brwi i rzęsy zatrzymują ciała obce, pył i pot.

• Powieki górna i dolna zamykają oko, chroniąc je przed czynnikami mechanicznymi oraz intensywnym światłem.

• Spojówka, cienka błona śluzowa pokrywająca zewnętrzną powierzchnię gałki ocznej oraz tylną powierzchnię powiek, odpowiada za nawilżanie oka. Jest ona silnie unaczyniona i unerwiona. Nawet niewielkie podrażnienie, np. pył wpadający do oka czy lekki dotyk, powoduje ból, mruganie powiekami i łzawienie, a często kończy się zapaleniem spojówki.

• Gruczoł łzowy produkuje łzy, które oprócz wody zawierają sole mineralne i substancje bakteriobójcze. Chronią powierzchnię gałki ocznej przed drobnoustrojami, oczyszczają ją z pyłów i kurzu oraz nawilżają.

R1HtAMrAiy7Zh

Ilustracja przedstawia gałkę oczną z narządami służącymi do jej ochrony. Najwyżej położona jest brew. Na powiekach (górnej i dolnej) znajdują się rzęsy. Ścianę gałki ocznej i wewnętrzne powierzchnie powiek pokrywa spojówka. Na żółto zaznaczono znajdujące się w skórze gruczoły: z lewej duży gruczoł łzowy i przewody łzowe, z prawej kanaliki łzowe i biegnący ku dołowi przewód nosowo‑łzowy.

2. Budowa gałki ocznej

Gałka oczna ma kulisty kształt, a jej zewnętrzną powierzchnię (ścianę) tworzą trzy błony. TwardówkatwardówkaTwardówka stanowi najbardziej zewnętrzną warstwę ściany gałki ocznej, chroni ją przed urazami i nadaje jej kształt. W tylnej części gałki ocznej jest gruba, włóknista i nieprzezroczysta, a w przedniej, gdzie nosi nazwę rogówkirogówkarogówki, jest cienka i przepuszcza promienie świetlne.

Pod twardówką znajduje się błona naczyniowa, zbudowana z naczyniówkinaczyniówkanaczyniówki, tęczówki i ciała rzęskowego. Naczyniówka, która zawiera naczynia krwionośne, odżywia oko i dostarcza mu tlen oraz odbiera produkty przemiany materii. W przedniej części gałki ocznej znajduje się tęczówka, która ma kształt pierścienia. Otwór w pierścieniu to źrenica. W tęczówce znajdują się mięśnie gładkie, dzięki czemu może ona zmieniać szerokość źrenicy i regulować ilość światła wpadającego do oka. W ciemności źrenica jest maksymalnie rozszerzona, natomiast w silnym świetle jej średnica maleje. Taka zmiana średnicy źrenicy w zależności od natężenia światła nazywana jest adaptacją oka i stanowi odruch bezwarunkowy. Barwa tęczówki zależy od ilości barwnika – melaniny.

Środkowa część błony naczyniowej to ciało rzęskowe, którego najważniejszy element stanowi mięsień rzęskowy. Na jego włóknach, układających się podobnie jak szprychy w kole roweru, zawieszona jest soczewka. Jest ona dwuwypukła, przezroczysta, elastyczna i nie zawiera naczyń krwionośnych, a jej grubość może się zmieniać, co określane jest zjawiskiem akomodacjiakomodacjaakomodacji.

Najgłębiej położona błona gałki ocznej to siatkówkasiatkówkasiatkówka. Zawiera ona dwa rodzaje komórek zmysłowych wrażliwych na światło – czopki i pręciki. PręcikipręcikiPręciki są wrażliwe na ruch i natężenie światła – dzięki nim mózg odróżnia stopnie szarości. Umożliwiają one także widzenie w słabym oświetleniu. CzopkiczopkiCzopki zapewniają widzenie barwne i są aktywne tylko przy jasnym oświetleniu. To dlatego w półmroku nie widzimy dobrze barw. W siatkówce występują trzy typy czopków, a każdy z nich wyłapuje światło o innej barwie (długości fali): czerwonej, zielonej i niebieskiej. Aktywacja czopków różnego typu w różnych proporcjach pozwala na widzenie pełnej gamy barw. Na siatkówce znajduje się ok. 120 mln pręcików i ok. 7 mln czopków, przy czym pręciki występują w zewnętrznej części siatkówki, a czopki przede wszystkim centralnie w tylnej części gałki ocznej. Ich największe zagęszczenie (250 tys. na mmIndeks górny 2²) występuje w punkcie siatkówki zwanym plamką (plamką żółtą)plamka (plamka żółta)plamką (plamką żółtą). Jest to obszar najostrzejszego widzenia w oku. Na siatkówce znajduje się również miejsce pozbawione komórek zmysłowych. Jest to tarcza nerwu wzrokowego (plamka ślepaplamka ślepaplamka ślepa), z której wychodzi nerw wzrokowy przekazujący impulsy nerwowe do mózgowia.

RqSlbsyqSvMX3

Ilustracja przedstawia schematyczny przekrój przez gałkę oczną. Oko zwrócone jest w prawo. Z lewej strony widoczny jest oznaczony na żółto nerw wzrokowy ze zgrubieniem na końcu, plamką ślepą. Na żółto oznaczono też siatkówkę, najbardziej wewnętrzną warstwę ściany oka. Znajduje się w niej punkt najlepszego widzenia, plamka żółta. Wnętrze gałki ocznej wypełnia ciało szkliste. Z prawej strony na szaro oznaczono soczewkę za czarnym otworem źrenicy w niebieskiej tęczówce. Różowa linia oznacza oś widzenia: przechodzi ukośnie od plamki żółtej (umiejscowionej z lewej strony, nieco u góry, ponad nerwem wzrokowym), poprzez soczewkę, źrenicę i rogówkę, na zewnątrz oka.

3. Jak powstają obrazy

Światło po przejściu przez rogówkę przedostaje się przez źrenicę, za którą znajduje się soczewka. Jest ona przezroczysta, a jej kształt może się zmieniać. Promienie świetlne przenikają przez soczewkę, a potem przez leżące za nią (również przezroczyste) ciało szkliste, zbudowane w 98 % z wody. Następnie trafiają na powierzchnię siatkówki. Po drodze zostają załamane przez rogówkę i soczewkę, dzięki czemu na siatkówce tworzy się ostry obraz. Jest on pomniejszony i odwrócony w stosunku do obserwowanego obiektu.

RxMvx5wI2CJO7

Ilustracja przedstawia sposób, w jaki powstaje obraz obiektu na siatkówce oka, która znajduje się na tylnej ścianie oka. Oko jest zwrócone w prawo, w przekroju pionowym. Oglądanym obiektem jest sylwetka mężczyzny znajdująca się z prawej strony. Promienie świetlne zaznaczono w postaci przerywanych linii. Jeden promień biegnie od głowy człowieka, a drugi od stóp. Promienie trafiają przez otwór źrenicy na soczewkę. Zostają załamane na rogówce i soczewce, a następnie trafiają na siatkówkę, gdzie powstaje odwrócony i pomniejszony obraz.

Światło pobudza komórki receptorowe (fotoreceptoryfotoreceptoryfotoreceptory) w siatkówce, czyli pręciki i czopki. Każda z nich zawiera światłoczuły barwnik, który pod wpływem energii świetlnej ulega rozłożeniu i powoduje wygenerowanie impulsu nerwowego. Impuls z komórek receptorowych wędruje do nerwu wzrokowego, a nim do ośrodków wzrokowych w korze mózgowej. Tam informacje wzrokowe zostają przetworzone tak, abyśmy widzieli obraz w prawidłowej orientacji.

4. Przystosowania oka do widzenia w różnych warunkach

Najbardziej wrażliwą na światło częścią siatkówki jest plamka żółta, zawierająca głównie czopki. Obraz, który tu powstaje, jest ostry, wyraźny i barwny. W półmroku światło nie pobudza czopków, a pobudzeniu ulegają pręciki zgromadzone w pewnej odległości od plamki żółtej. Obrazy uzyskiwane za pośrednictwem pręcików są mało wyraźne i szare.

Oczy dostosowują się, czyli adaptują do ilości światła. Po wyjściu z ciemności na światło i z jasnego pomieszczenia do ciemnego receptory na siatkówce mogą przez chwilę nie przesyłać informacji do mózgu, jednak po chwili adaptują się do zmienionych warunków oświetlenia. Silne światło jest bodźcem, który wywołuje odruch mrużenia powiek i zwężania źrenicy. Jest to naturalny mechanizm obronny, ponieważ takie światło może uszkodzić wzrok. Dlatego nie należy patrzeć bezpośrednio na mocno oświetlone lub świecące obiekty. Nigdy nie wolno patrzeć na Słońce gołym okiem ani nawet w zwykłych okularach przeciwsłonecznych, ponieważ grozi to całkowitą lub częściową utratą wzroku. Bezpiecznie można to zrobić, stosując m.in. specjalne filtry spawalnicze.

R1K7NNFLO7kW5

Trzy fotografie przedstawiają zbliżenia oka w różnym oświetleniu. U góry w słabym świetle źrenica jest mocno poszerzona, a tęczówka zwężona. Środkowe zdjęcie przedstawia oko w normalnym oświetleniu. Źrenica jest okrągła, średniej wielkości. U dołu w ostrym świetle źrenica jest mocno zwężona, a tęczówka poszerzona.

Śledzenie zbliżających się i oddalających obiektów umożliwia zmiana kształtu soczewki. Pozwala ona na ustawienie ostrości obrazu. Gdy patrzymy na przedmiot z bliska, soczewka staje się bardziej wypukła, natomiast gdy patrzymy na obiekt znajdujący się w pewnej odległości od nas, soczewka się spłaszcza. Zjawisko to nazywamy akomodacją oka.

R8g6OQuxnhfsd

Animacja przedstawia zmiany krzywizny soczewki podczas patrzenia na odległe i bliskie obiekty.

Animacja przedstawia zmiany krzywizny soczewki podczas patrzenia na odległe i bliskie obiekty.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R8g6OQuxnhfsd

Animacja przedstawia zmiany krzywizny soczewki podczas patrzenia na odległe i bliskie obiekty.

Ćwiczenie 4

Na podstawie poniższego diagramu sformułuj hipotezę. Sprawdź w dostępnych źródłach, czy twoja hipoteza jest prawdziwa.

R1NPWo8bcPh6i

Diagram słupkowy w kolorze niebieskim ilustruje zdolność oka do akomodacji w zależności od wieku. Na osi X lata życia do osiemdziesiątego włącznie. Na osi Y zaznaczono umowne jednostki zdolności oka do akomodacji, od zera do czternastu. W wieku 10 lat zdolność oka do akomodacji wynosi 14 jednostek, w wieku 20 lat – 10 jednostek, w wieku 30 lat – 7 jednostek, w wieku 40 lat – 5 jednostek, 50 lat – 1,5 jednostki, 70 lat – 0,5 jednostki i 80 lat – ok. 0,2 jednostki. Z wiekiem akomodacja oka się zmniejsza.

R9soaerR8JQDw

(Uzupełnij).

Pokaż podpowiedź

Zwróć uwagę, jak wraz z wiekiem zmienia się zdolność do akomodacji.

Pokaż odpowiedź

Zdolność do akomodacji oka zmniejsza się wraz z wiekiem. Ta hipoteza jest prawdziwa.

Widzenie obuoczne pozwala na ocenę odległości. Gałki oczne są skierowane do przodu, odsunięte od siebie na odległość ok. 6 cm. Dzięki temu odbierają dwa nieco różniące się od siebie obrazy. Nerwy wzrokowe przekazują obie informacje do mózgu, gdzie w ośrodku wzrokowym, w płacie potylicznym, są analizowane i nakładane na siebie. Tak powstaje obraz przestrzenny (trójwymiarowy).

5. Choroby i wady narządu wzroku

Oczy dostarczają ok. 70 % informacji z otoczenia. Codziennie działa na nie wiele czynników zewnętrznych, dlatego wymagają szczególnej ochrony i dbałości. Higiena narządu wzroku powinna obejmować takie działania, które pozwolą oczom prawidłowo funkcjonować. Należą do nich m.in.:

• ochrona oczu przed zbyt intensywnym światłem przez noszenie w słoneczne dni okularów przeciwsłonecznych z filtrem UV;

• zabezpieczanie oczu przed kontaktem z substancjami chemicznymi zawartymi w wodzie (np. w basenie) przez zakładanie okularów pływackich;

• dbanie o prawidłowe nawilżenie gałki ocznej przez wypijanie ok. 2,5 l płynów dziennie i utrzymywanie odpowiedniej wilgotności w pomieszczeniach, szczególnie w sezonie grzewczym;

• dbanie o prawidłowe oświetlenie miejsca pracy i ustawienie monitora komputera w odległości nie mniejszej niż 50 cm od oczu, a w przypadku dłuższej pracy z komputerem – używanie okularów z soczewkami pokrytymi powłoką antyrefleksyjną;

• ograniczenie czasu spędzanego przed ekranem telewizora lub monitorem komputera;

• badania profilaktyczne wzroku.

Drobnoustroje, które dostają się do oka, mogą być przyczyną stanów zapalnych, np. zapalenia spojówek i jęczmienia. Zapalenie spojówek jest jedną z najczęściej występujących chorób oczu o podłożu alergicznym, bakteryjnym lub wirusowym. Towarzyszą jej zaczerwienienie oczu, obrzęk spojówek, ból, swędzenie i pieczenie, światłowstręt, łzawienie, a w przypadku infekcji bakteryjnej ropna wydzielina. Leczenie polega na miejscowym podaniu leku.

Jęczmień to stan zapalny powiek wywołany przez bakterie. Gdy się rozwinie, dochodzi do zatkania ujścia przewodu gruczołu łojowego na brzegu powieki, która w tym miejscu staje się zaczerwieniona i obrzęknięta. W leczeniu jęczmienia stosuje się głównie okłady rozgrzewające, masaż, czasem maści z antybiotykiem.

Zaburzenia widzenia mogą być spowodowane chorobami oczu, np. zaćmą (zmętnienie soczewki utrudniające wniknięcie światła do wnętrza oka). Mogą one wynikać z nieprawidłowej budowy i kształtu elementów gałki ocznej albo mieć podłoże genetyczne. Przykładem tej ostatniej wady jest ślepota barw, która polega na braku zdolności odróżniania czerwieni, zieleni lub koloru niebieskiego.

R1dEE6497hgoW

Galeria zawiera ilustracje prezentujące ślepotę na barwy. Ilustracja przedstawia 6 kolorowych poziomych pasów, od czerwonego, przez pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, do fioletowego. Tak widzi barwy osoba bez wady wzroku.

RtV2u9ME8WUJG

Galeria zawiera ilustracje prezentujące ślepotę na barwy. Ilustracja przedstawia 6 kolorowych pasów, od brązowego przez żółcie do niebieskich. Tak widzi osoba niewidząca barwy czerwonej.

R19XKzHR8jt2g

Galeria zawiera ilustracje prezentujące ślepotę na barwy. Ilustracja przedstawia 6 kolorowych pasów, od czerwonego przez różowe do niebieskozielonych i brunatnego. Tak widzi osoba niewidząca barwy niebieskiej.

RveCFiL69MNy3

Galeria zawiera ilustracje prezentujące ślepotę na barwy. Ilustracja przedstawia 6 kolorowych pasów, od oliwkowych przez żółty, brązowy, niebieski do fioletu. Tak widzi osoba niewidząca barwy zielonej.

R1V5OLVP2uFjf

Galeria zawiera ilustracje prezentujące ślepotę na barwy. Ilustracja przedstawia wiele kolorowych punktów różnej wielkości i w odcieniach barwy beżowo‑brązowej. Między nimi znajdują się punkty w odcieniach zieleni, składające się na obraz liczby. Jeżeli osoba może odczytać tę liczbę, nie jest ślepa na barwy.

Nieprawidłowy kształt soczewki lub gałki ocznej jest przyczyną krótkowzroczności lub dalekowzroczności, a niewłaściwa krzywizna elementów załamujących światło prowadzi do astygmatyzmu. Wady wzroku można korygować, stosując właściwie dobrane soczewki.

Przyczyną krótkowzrocznościkrótkowzrocznośćkrótkowzroczności może być nieprawidłowy, zbyt wypukły kształt soczewki lub zbyt wydłużona gałka oczna. W efekcie takich wad promienie świetlne skupiają się przed siatkówką, przez co osoba z taką wadą wzroku widzi wyraźnie (ostro) tylko obiekty znajdujące się w niewielkiej odległości od oczu. W celu poprawy jakości widzenia stosuje się soczewki rozpraszające, oznaczone znakiem „minus”. Przy dalekowzrocznościdalekowzrocznośćdalekowzroczności gałka oczna jest skrócona lub soczewka zbyt płaska, co powoduje, że promienie świetlne skupiają się za siatkówką. Do korekcji tej wady stosuje się soczewki skupiające, oznaczone znakiem „plus”. Zdolność oka do ostrego widzenia określa się w dioptriach.

Nierównomierna krzywizna rogówki lub soczewki skupia promienie świetlne w różnych punktach na siatkówce albo przed i poza nią, dlatego powstający obraz jest niewyraźny. Taka wada nosi nazwę astygmatyzmuastygmatyzmastygmatyzmu. Aby ją skorygować, należy nosić soczewki cylindryczne.

Praca przy komputerze wymaga skupienia wzroku na pozostającym w stałej odległości ekranie, co w konsekwencji może prowadzić do osłabienia mięśni odpowiedzialnych za zmianę kształtu soczewki i zaburzeń zdolności oka do akomodacji. Dlatego zaleca się robienie krótkich przerw w pracy, w czasie których trzeba patrzeć w dal. Wpatrywanie się w ekran monitora zmniejsza również częstotliwość mrugania, skutkiem czego jest słabe nawilżenie powierzchni gałki ocznej. Odczuwa się wówczas pieczenie, ma się wrażenie piasku w oczach. Taki stan, jeśli trwa dłużej, może prowadzić do zakażeń rogówki.

RojYs4ch0f2qe

Galeria zawiera rysunki schematycznie przedstawiające wady wzroku i sposoby ich korekcji. Pierwsza ilustracja prezentuje zdrowe oko, w którym promienie świetlne skupiają się na siatkówce. Promienie świetlne zaznaczone są liniami. Przechodzą one przez rogówkę i soczewkę, na których się załamują i padają na tylną ścianę oka, czyli na siatkówkę.

R1TmNNVvjOuns

Galeria zawiera rysunki schematycznie przedstawiające wady wzroku i sposoby ich korekcji. Druga ilustracja prezentuje oko krótkowzroczne, w którym promienie świetlne skupiają się przed siatkówką. Promienie świetlne zaznaczone są liniami. Przechodzą one przez rogówkę i soczewkę, na których się załamują i skupiają się przed siatkówką, czyli tylną ścianą oka, ponieważ oko jest za długie. Po prawej stronie przedstawione jest to samo oko, tylko przed nim znajduje się soczewka dwuwklęsła. Używana jest ona do korekcji tej wady.

Rh3aEogq0TavD

Galeria zawiera rysunki schematycznie przedstawiające wady wzroku i sposoby ich korekcji. Trzecia ilustracja prezentuje oko dalekowzroczne, w którym promienie świetlne skupiają się za siatkówką. Promienie świetlne zaznaczone są liniami. Przechodzą one przez rogówkę i soczewkę, na których się załamują i skupiają się za siatkówką, czyli tylną ścianą oka, ponieważ oko jest za krótkie. Po prawej stronie przedstawione jest to samo oko, tylko przed nim znajduje się soczewka dwuwypukła. Używana jest ona do korekcji tej wady.

R3qanT48VBBDf

Galeria zawiera rysunki schematycznie przedstawiające wady wzroku i sposoby ich korekcji. Czwarta ilustracja prezentuje oko z astygmatyzmem, w którym promienie świetlne skupiają się nierównomiernie na siatkówce, czyli tylnej ścianie oka. Promienie świetlne zaznaczone są liniami. Przechodzą one przez rogówkę i soczewkę, na których się załamują i skupiają się na siatkówce w wielu miejscach. Po prawej stronie przedstawione jest to samo oko, tylko przed nim znajduje się soczewka cylindryczna. Używana jest ona do korekcji tej wady.

Podsumowanie

• Narząd wzroku składa się z gałki ocznej oraz aparatu ochronnego i ruchowego.

• Aparat ochronny chroni gałkę oczną przed czynnikami zewnętrznymi, zwłaszcza drobnoustrojami i zbyt dużym natężeniem światła.

• Ścianę gałki ocznej tworzą trzy błony: twardówka, naczyniówka i siatkówka.

• Promień świetlny przechodzi przez rogówkę, soczewkę, ciało szkliste i pada na siatkówkę.

• Na siatkówce znajdują się fotoreceptory – czopki i pręciki.

• Plamka stanowi miejsce najostrzejszego widzenia.

• Obraz, który powstaje na siatkówce, jest pomniejszony i odwrócony.

• Informacje wzrokowe są przekazywane przez nerwy wzrokowe do mózgu, który odwraca obraz do prawidłowej orientacji i go interpretuje.

• Zjawisko akomodacji pozwala na ostre widzenie przedmiotów z bliska i daleka.

• Zaburzenia widzenia mogą być spowodowane chorobami oczu (takimi jak zapalenie spojówek, jęczmień, zaćma i ślepota barw), czynnikami genetycznymi lub wynikać z nieprawidłowej budowy i kształtu elementów gałki ocznej (wady wzroku).

• Do najbardziej powszechnych wad wzroku należą: krótkowzroczność i dalekowzroczność (wynikające z nieprawidłowego kształtu soczewki lub gałki ocznej) oraz astygmatyzm (powodowany przez niewłaściwą krzywiznę rogówki lub soczewki). Koryguje się je poprzez noszenie odpowiednio dobranych soczewek.

• Aby jak najdłużej zachować prawidłowe funkcjonowanie narządu wzroku, należy przestrzegać zasad higieny, obejmujących ochronę oczu przed nadmiernym światłem i wodą, dbanie o nawilżenie gałki ocznej, zapewnianie prawidłowego oświetlenia, ograniczanie czasu spędzanego przed ekranem i monitorem oraz profilaktyczne badania wzroku.

Praca domowa

Słownik

Zadania

1

Ćwiczenie 4

R1D4Sq1dbwJrS

Ilustracja przedstawia sposób, w jaki powstaje obraz obiektu na siatkówce oka u osoby z wadą wzroku. Oko jest zwrócone w prawo, w przekroju pionowym. Oglądanym obiektem jest sylwetka mężczyzny znajdująca się z prawej strony. Promienie świetlne zaznaczono w postaci czarnych linii. Promienie z różnych punktów obiektu trafiają przez źrenicę na soczewkę. Obraz powstaje przed siatkówką.

RLlHtUIFvhFF2

Przeanalizuj ilustrację i zaznacz poprawne zakończenie zdania.

Przedstawiona na schemacie wada wzroku to Możliwe odpowiedzi: 1. krótkowzroczność, ponieważ obraz powstaje przed siatkówką., 2. daltonizm, ponieważ promienie świetlne nie docierają do czopków., 3. dalekowzroczność, ponieważ soczewka nie ma zdolności akomodacji., 4. astygmatyzm, ponieważ powstający na siatkówce obraz jest niewyraźny.

R1dhIEmNm7e3g

Ćwiczenie 4

Połącz w pary nazwy wad oka z pasującymi do nich opisami.

Połącz w pary nazwy wad oka z pasującymi do nich opisami.